101実験室

あそんでわくわく、つくってわくわく

ギターエフェクター用ポテンショメーターペダルを作る

ギターエフェクターは、つまみをひねることで音色を変えることができる。

▲ギターエフェクターのいらすと

このつまみはボリュームやポテンショメーターなどと言われており、これをギターから手を離さずに、足で操作できたらおもしろい。そこで、ギターエフェクター用のポテンショメーターペダルを作ってみた。

作ったもの

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ポテンショメーターとペダルが一体化した構造になっている。

これはステレオミニジャックで接続可能なモジュールになっており、専用に自作したエフェクターに繋げて使うことができる。つまり、エフェクターからポテンショメーターのみ外部化したのだ。抵抗値が同じなら、別のエフェクターポテンショメーターを使いまわすこともできる。

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▲ペダルの写真

配線

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▲配線図

これは、自作のエフェクターへ接続した時の配線図。

エフェクターは『ド素人のためのオリジナル・エフェクター製作』のカオスディレイを参考に作ってみた。(といってもポテンショメーターの部分をφ3.5ステレオミニジャックに置き換えただけなのだが)

ミニジャックの端子には数字が振られており、それをエフェクター本に書かれたポテンショメーターの端子の数字と合うように配線している。

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▲自作エフェクター「カオスディレイ」

ジャック下の「100k B」という文字は、100kΩでBカーブのポテンショメーターをつけることを表している。

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エフェクターとの接続例

ギア比

ペダルを20°踏み込むと、ギアで接続されたポテンショメーターが300°回るようになっている。

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ギアのかみ合わせで重要となるのが、歯数z、ピッチ円直径d、モジュールmで、
それぞれは以下の関係にある。

\dfrac {d}{z}=m

ギア同士はモジュールが一致していなければ噛み合わないため、今回はモジュールを1.5で統一している。

ギア比は20°の踏み込みで300°回転させたいため、速比uは300/20=15となる。
VLP-COVERのギア、VLP-GEAR1の小径ギア、大径ギア、VLP-GEAR2のギアをそれぞれ1,2,3,4とすると、

u=\dfrac {z_{1}}{z_{2}}\times \dfrac {z_{3}}{z_{4}}=\dfrac {50}{10}\times \dfrac {30}{10}=15

となる

ギア同士の中心距離aは2つのギアのピッチ円直径d1, d2の関係から

a=\dfrac {d_{1}+d_{2}}{2}

となる。ただし、プリンターの精度によって刃先が太くなるため、中心距離をコンマ数ミリ長くしている。

もし、ギア比をカスタマイズしたい場合は、中心距離が同じになるように歯数とピッチ円を調整するとよい。

ギアは下記のサイトを参考にFusion360のアドインで生成している。
fabble.cc

図面 & 3Dデータ

詳細な3Dデータはthingiverseに載せており、3Dプリンターでパーツをプリント可能。
自分はPrintrbot simple metalというプリンターを使用しており、材料はPLAで造形している。
www.thingiverse.com
追加で必要な部品は

  • ポテンショメーター : M7ネジで軸径φ6のもの
  • φ3.5ステレオミニジャック : 型式 MJ-073H
  • ステレオミニプラグ オス-オス
  • イモネジ M3x4
  • 各種配線材

3Dデータは 「VLP-ASSEMBLY.f3z」をfusion360で開くと編集することができる。

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Fusion 360の画面

ポテンショメーターの種類やギア比を変えたい場合は、CADデータをいじってみてほしい。リミックスは自由なので、「もっとこうしたらええやん‥」というところがあれば好きに変えて公開してもらえるとありがたい。

作り方

作り方をさらりと説明する。

1. すべての樹脂パーツをプリントする
2. 「VLP-BODY」のφ10とφ5の穴を同じサイズのドリルで拡げる
(プリンターパーツは穴が小さくなるため)
3. 「VLP-GEAR2」のネジ用穴をφ2.5のドリルで拡げて、M3のタップでネジ穴を作る
4. ジャックとポテンショメーターを配線し、本体に組み込む
5. ペダルを閉じた状態で、ポテンショメーターが反時計回りの限界点になるようにギアを組む
6. このとき、ポテンショメータにつけた「VLP-GEAR2」のネジ穴にM3のイモネジをつけて固定
7.「VLP-SHAFT1, 2」の端に「VLP-CAP1,2」を取り付ける

使い方

www.youtube.com

ギターとポテンショメーターペダルをエフェクターに接続して使う。
なお、製作者はギターを弾けないため、デモがちんちくりんなのは容赦してほしい。

カオスディレイは、3つのつまみがあり、それぞれ次のような機能がある

DELAY VOL : ディレイの音量
REPEAT : ディレイ回数
TIME : ディレイの間隔

REPEATを最大にすると、いつまでもディレイし続け、音量も上がっていくためカオスなサウンドになる。これが「カオスディレイ」たる所以だ。

他にもディストーションなんかを作ってみても楽しいかもしれないし、エフェクター以外につなげて使うこともできる。使い方は自由だ。

アイドルグループのTwitterアカウントをデータベース化する [Python][PostgreSQL][beautifulsoup]

つくるもの

主成分分析するために、アイドルグループのTwitterアカウントをデータベース化する。

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▲データベースの構造

続きを読む

スケボー用のカイトウイングを作る

スケートボードに乗りながら、傘を持てば風を受けて進むことができるかも?
と妄想していたところ、カイトウイングというものをみつけた。
カイトウイング - Kiteboarding Japan

ところが市販品は¥49800~と値がはるため、自分で作ってみることにした。

作ったもの

www.youtube.com

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▲ 全長約2.4m(1.44m^2) の自作カイトウイングとスケール (1m)

市販のSK8の全長2.7m、翼面積1.75m^2より小ぶりのものを作った。
これは、分解しなくても運べる可搬性と、低身長な自分が持ったときに翼が地面に触れないことを重視したため。

材料は、工具類を含めて1万円以下で調達。ただし、継手部品に3Dプリント材料を、裁縫にはミシンを使っている。

図面

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www.thingiverse.com
2D図面と3Dプリンターで造形する継手類の3Dデータは、Thingiverseに載せた。
2D図面は、部品表や寸法値を記入していないが気が向いたらそれも加えるかも。

ちなみにプリンターはPrintrbotのSimple metalを愛用している。フィラメントの材質はPLAを使用。

材料

  • ポリエステル布 1.2 x 3m(厚み約0.2mm)
  • 皮布 1 x 0.3m(厚み約0.8mm)
  • Φ24 木材丸棒(米ヒバ)
  • Φ8 両面ハトメ
  • Φ4 アルミ棒
  • PLA継手、フック
  • ゴム紐
  • ミシン糸
  • M8x25 六角穴付きボルト
  • M8 ナット

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試し乗り

そんなわけで、深夜のグランドで試し乗りをしてきた。サーフスケート用のCarver Greenroom 34"というのボードに乗り、風速7m/sの風が吹くなかを走ってみた。

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砂利のため、舗装された道のようにスムーズに進まない。それでも、強い風を受けるとぐんぐん加速していく。時速を測定したところ、20km/hほど出ていたようだ。これ以上加速するとコントロールが効かなくなって、すっ転んでしまう。ブレーキの方法を考えたほうが良いかもしれない。

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▲走行データの一例

翼の立て方

風向きに対して垂直に翼を立てて(迎え角90°)進むこともできるが、風下に向けてまっすぐにしか進めないためすぐに終わってしまう。

風向きに対して平行に翼を立てて、そこから迎え角を10〜30°あたりで調整すると、一気に推進力が増すポイントがあり、その力を利用すると風向きに対して垂直方向に進むことができる。こうすることで、ジグザグに走ることができておもしろい。

これを応用して、風上に向けて進むことができれば、止まらずに延々と走ることができるはずだ。以下のサイトを参考にして、風上に向けて進むことを試してみたが、推進力が足りないためか、これがかなり難しい。

himajin001.com

そのため、この日はボードを降りて風上に向けて歩き、そこから風を受けて風下に走る、ということしかできなかった。

次回以降は、理論的なことをまとめて、風上に向けて走る方法を考えてみたい。

Raspberry PiとPCA9685でサーボモータ制御

www.youtube.com ▲作ったもの

f:id:shkemok3:20171215182129p:plain ▲配線方法

#! /usr/bin/env python

import time
import Adafruit_PCA9685

pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685()
pwm.set_pwm_freq(60)

while True:
    pwm.set_pwm(0, 0, 300)
    time.sleep(1)
    pwm.set_pwm(1, 0, 300)
    time.sleep(1)
    pwm.set_pwm(1, 0, 450)
    time.sleep(1)
    pwm.set_pwm(0, 0, 450)
    time.sleep(1)
    pwm.set_pwm(1, 0, 300)
    time.sleep(1)
    pwm.set_pwm(1, 0, 450)
    time.sleep(1)

▲ 動作プログラム「servo.py」

ラズパイの設定

  • ターミナルで下記を入力してAdafruit_PCA9685をインストール
sudo pip install adafruit-pca9685

購入したもの

その他、ラズパイ一式とPCA9685電源用のUSBケーブル等が必要です。

参考サイト

カメラマウント組立方法
SG90サーボ用の2軸カメラマウントが到着: EeePCの軌跡

プログラム
Raspberry Pi 3でPCA9685を使う - Qiita

配線方法
BPK-03 サーボをセンタリングしてみる – Bezelie Official

USBから5Vの取り方
http://tsukuru-hito.com/e3096596.html